Experimental study of the activity of the hydrogel against burns with antihypoxant

Full Text

По данным статистики термические ожоги занимают до 10% от общего количества всех травм в мире. Неправильное и несвоевременное лечение ожоговой травмы может повлечь за собой тяжелые последствия для организма пострадавшего. При термических ожогах происходит ускорение процессов свободно-радикального окисления в поврежденных тканях на фоне развития гипоксии, активации клеток воспаления и гемостаза, на фоне возрастания функции органов детоксикации, усиления липолиза, а также повышения содержания в крови жирных кислот, истощение системы антиоксидантной активности [2]. В связи с этим очень важно подобрать лекарственное средство (ЛС), применение которого ускоряет заживление ожога и позволяет предотвратить его негативные последствия для организма [11]. В качестве такого средства нами был выбран антигипоксант с антиоксидантной активностью поли(дигидроксифенилен) тиосульфонат натрия (гипоксен) [3], пред ставленный на фармацевтическом рынке следующими лекарственными формами (ЛФ): капсулы 0,25, таблетки 0,5 г, раствор для инъекций 7%. Эффективность гипоксена продемонстрирована в эксперименте и клинике при многих патологических состояниях [5, 6]. Целью нашего исследования явилось экспериментальное изучение противоожоговой активности сконструированного гидрогеля с натрия поли(дигидроксифенилен) тиосульфонатом в спектре доз на модели термического ожога у лабораторных крыс. Материалы и методы Гидрогель 2,5% с поли(дигидрокси-фенилен)тиосульфонатом натрия (гипок-сен, ЗАО «Корпорация Олифен») на основе натрия карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ) изготовлен в асептических условиях согласно технологической схеме производства гелей. Для обеспечения гомогенизации и стерильности ЛФ, предназначенной для нанесения на открытую раневую поверхность, ее обрабатывали ульт 29 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, № 1, 2016 г. развуком на частоте 25 кГц в течение 30 секунд при помощи ультразвукового скальпеля установки медицинской УРСК-7н непосредственно в первичной упаковке (алюминиевая туба с диаметром выходного отверстия 5 мм) [4]. Результаты исследования стерильности свидетельствовали о соответствии приготовленной ЛФ требованиям 1 категории ЛС. Эксперименты проведены на 42 кры-сах-самцах линии «Вистар» массой 180220 г, которых содержали в стандартных условиях вивария согласно правилам надлежащей лабораторной практики при свободном доступе к воде и пище [7]. Моделировали термический ожог под эфирным наркозом согласно методу, описанному в литературе [8]. Крысам на обоих бедрах выбривали шерсть с участков кожи 2*2 см, далее разогревали до 150°С плоскодонную стеклянную пробирку с диаметром дна 13 мм и прикладывали к коже на 5 секунд. Все лабораторные животные были разделены на 6 групп: 3 опытных группы, контрольная, интактная и группа сравнения. Животным первой опытной группы ежедневно на ожог 1 раз в сутки наносили по 1 см гидрогеля с содержанием 10 мг поли(ди-гидроксифенилен) тиосульфоната натрия. Гидрогель равномерно с помощью стерильной стеклянной палочки распределяли на поверхности раны. Животным второй и третьей опытных групп в том же режиме наносили соответственно 1,5 см геля (15 мг лекарственного вещества) или 2 см геля (с содержанием 20 мг лекарственного вещества). Животным контрольной группы аналогично наносили 1-2 см гелевой основы. Заживление ожогов у крыс ин-тактной группы проходило без нанесения каких-либо препаратов. Крысам группы сравнения ежедневно 1 раз в сутки наносили 2 см противоожогового крема «Де-пантенол» (ОАО «Нижфарм»). Заживление ожогов происходило открытым способом. Скорость эпителизации ожоговой раны определяли двумя методами. По методу В. Hejda и J. Hejdova в модификации Т.Д. Зыряновой и соавторов [1]. Контуры ожоговой раны переносились на прозрач ную полиэтиленовую пленку, вырезались и взвешивались. Далее определяли вес стандартного квадратика из той же пленки с заранее известной площадью, искомая поверхность ожога высчитывалась путем деления первого числа на второе (вес стандартной навески) с последующим умножением на известную площадь стандартного квадрата пленки. Для наибольшей точности полученных результатов измерения проводили ежедневно в течение всего срока эксперимента. Методом планиметрии [9]. Для подсчета площади ожога на рану накладывали пластинку простерилизованного целлофана и на ней обрисовывали контур раны. Затем целлофан с нанесенным контуром клали на миллиметровую бумагу и путем подсчета квадратных миллиметров внутри контура определяли площадь раны. Уменьшение площади ожоговой раны (%) рассчитывали по формуле: AS = ((S - Sn) / (S • t)) • 100%, где AS - относительное уменьшение площади ожоговой раны (%); S - величина площади раны при предыдущем измерении (мм2); Sn - величина площади раны при данном измерении (мм2); t - количество суток между измерениями. Дополнительно проводили морфогистологическое исследование поврежденных тканей, указавшее нам на 2-3 степень термического ожога. Полученные результаты обрабатывали статистически с помощью пакета программ STATISTICA 6.0. Результаты и их обсуждение Результаты измерения скорости эпителизации ожоговой раны при нанесении 1 см гидрогеля с гипоксеном представлены в таблице 1. В этой опытной группе на 5-е сутки лечения прослеживалась тенденция уменьшения площади ожоговой поверхности в 1,15 раза по сравнению с контролем и в 1,16 раза относительно группы сравнения. На 10-е сутки эксперимента в опытной группе происходило уменьшение площади ожога в 1,36 раза по сравнению с контролем, в 1,32 раза по сравнению с интактными животными и в 30 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, № 1, 2016 г. 1,4 раза по отношению к группе сравнения. При оценке площади ожоговой поверхности на 15-е сутки эксперимента в опытной группе наблюдали уменьшение в 1,92 раза по сравнению с контролем, в 2 раза по сравнению с интактными животными и в 1,93 раза относительно группы сравнения. Значительное уменьшение площади ожоговой раны наблюдали на 21-е сутки эксперимента (в 18,5, 22,33 и 16,06 раза соответственно по отношению к контролю, интактным животным и группе сравнения). На 22-е сутки после нанесения ожога в опытной группе регистрировали полное заживление ожоговой раны, в то время как в контрольной и ин-тактной группах полное заживление раны визуально фиксировали только на 29 сутки эксперимента. В группе сравнения на фоне лечения ожога кремом «депантенол» полное заживление раны регистрировали на 26 сутки эксперимента. При нанесении 1,5 см гидрогеля с гипоксеном на ожоговую рану уже в первые дни после начала лечения наблюдали положительный эффект. Так, на 2-е сутки эксперимента в опытной группе досто верно уменьшалась площадь ожога в 1,14 раза относительно контрольной группы и в 1,13 раза по отношению к интактной группе и группе сравнения. На 5-е сутки в опытной группе происходило уменьшение ожоговой поверхности в 1,34 раза по сравнению с контролем, в 1,27 раза по сравнению с интактными животными и в 1,36 раза по отношению к группе сравнения (таблица 2). На 10-е сутки эксперимента в опытной группе площадь ожога уменьшилась в 2,1 раза по сравнению с контролем и интактными животными и в 2,16 раза по отношению к группе сравнения. Значительное уменьшение площади ожоговой раны во второй опытной группе наблюдали на 15-е сутки эксперимента: в 34,43, 43,0, и в 36,38 раза соответственно по отношению к контрольной, интактной и группе сравнения. На 16-е сутки эксперимента у животных опытной группы, которым наносили 1,5 см гидрогеля (15 мг ЛВ), наблюдали полное заживление ожоговой поверхности, в то время как у крыс контрольной и интактной групп полное заживление раны визуально фиксировали на 29 сутки эксперимента. Таблица 1 Скорость эпителизации ожоговой раны при нанесении 1 см (10 мг) гидрогеля с поли(дигидроксифенилен)тиосульфонатом натрия Число суток после термического ожога относительное уменьшение площади ожоговой раны за сутки, мм / % Опытная группа Контрольная группа Интактная группа Группа сравнения 5 0,61 ± 0,34 / 4,77 ± 2,74 p < 0,001 pi > 0,05 p2 < 0,005 0,35 ± 0,12 / 2,45 ± 0,88 0,39 ± 0,08 / 2,83 ± 0,56 0,29 ± 0,06 / 1,93 ± 0,45 10 0,86 ± 0,24 / 9,17 ± 2,52 p < 0,005 p1 < 0,005 p2 < 0,001 0,74 ± 0,17 / 4,04 ± 1,46 0,43 ± 0,09 / 3,74 ± 0,81 0,50 ± 0,18 / 4,11 ± 1,63 15 0,96 ± 0,28 / 18,31 ± 5,63 p < 0,005 p1 < 0,005 p2 < 0,05 0,69 ± 0,25 / 7,92 ± 3,09 0,64 ± 0,12 / 6,97 ± 1,36 0,73 ± 0,27 / 6,82 ± 3,57 21 0,11 ± 0,18 / 28,57 ± 45,13 p < 0,005 p1 < 0,005 p2 < 0,001 0,66 ± 0,12 / 14,67 ± 2,86 0,67 ± 0,11 / 12,54 ± 1,97 0,69 ± 0,23 / 16,94 ± 7,93 Примечание:. здесь и в других таблицах достоверность различий: p - с контрольной группой; p1 - с интактной группой; p2 - с группой сравнения. 31 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, № 1, 2016 г. Таблица 2 Скорость эпителизации ожоговой раны при нанесении 1,5 см (15 мг) гидрогеля с поли(дигидроксифенилен)тиосульфонатом натрия Число суток после термического ожога относительное уменьшение площади ожоговой раны за сутки, мм2 / % Опытная группа Контрольная группа Интактная группа Группа сравнения 5 0,77 ± 0,13 / 6,75 ± 1,15 p < 0,005 p1 < 0,001 p2 < 0,005 0,35 ± 0,12 / 2,45 ± 0,88 0,39 ± 0,08 / 2,83 ± 0,56 0,29 ± 0,06 / 1,93 ± 0,45 10 1,07 ± 0,38 / 16,66 ± 6,85 p < 0,001 p1 < 0,001 p2 < 0,005 0,74 ± 0,17 / 4,04 ± 1,46 0,43 ± 0,09 / 3,74 ± 0,81 0,50 ± 0,18 / 4,11 ± 1,63 15 0,17 ± 0,42 / 14,29 ± 4,96 p < 0,001 p1 < 0,001 p2 < 0,001 0,83 ± 0,19 / 10,48 ± 2,39 0,64 ± 0,12 / 6,97 ± 1,36 0,73 ± 0,27 / 6,82 ± 3,57 Таблица 3 Скорость эпителизации ожоговой раны при нанесении 2 см (20 мг) гидрогеля с поли(дигидроксифенилен)тиосульфонатом натрия Число суток после термического ожога относительное уменьшение площади ожоговой раны за сутки, мм2/% Опытная группа Контрольная группа Интактная группа Группа сравнения 5 0,96 ± 0,34 / 8,54 ± 3,27 p < 0,001 p1 < 0,005 p2 < 0,001 0,35 ± 0,12 / 2,45 ± 0,88 0,39 ± 0,08 / 2,83 ± 0,56 0,29 ± 0,06 / 1,93 ± 0,45 10 1,17 ± 0,20 / 16,67 ± 2,63 p < 0,001 p1 < 0,001 p2 < 0,001 0,74 ± 0,17 / 4,04 ± 1,46 0,43 ± 0,09 / 3,74 ± 0,81 0,50 ± 0,18 / 4,11 ± 1,63 15 0,14 ± 0,10 / 14,29 ± 4,96 p < 0,001 p1 < 0,001 p2 < 0,001 0,83 ± 0,19 / 10,48 ± 2,39 0,64 ± 0,12 / 6,97 ± 1,36 0,73 ± 0,27 / 6,82 ± 3,57 Скорость эпителизации ожоговой раны у животных третьей опытной группы, которым наносили 2 см гидрогеля (20 мг гипоксена) на ожоговую поверхность, примерно соответствовала второй опытной группе (таблица 3). На 5-е сутки ле чения крыс третьей опытной группы ожоговая поверхность уменьшалась в 1,38 раза по сравнению с контролем, в 1,32 раза в сравнении с интактной группой и в 1,4 раза по отношению к группе сравнения. На 10-е сутки эксперимента площадь 32 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, № 1, 2016 г. ожоговой раны уменьшилась в 2,42 раза по сравнению с контролем и в 2,5 раза по отношению к интактной группе и группе сравнения. На 15-е сутки в опытной группе наблюдалось уменьшение площади ожога в 36,15 раза по сравнению с контролем, в 42,5 раза по сравнению с интактной группой и в 38,20 раза относительно группы сравнения. На 16-е сутки эксперимента у животных третьей опытной группы, также как и у животных второй группы произошло полное заживление ожоговой поверхности. Следует отметить, что у 74% животных контрольной и интактной групп и у 42% животных группы сравнения со 2 суток после моделирования термического ожога наблюдали нагноение раны, что замедляло процесс ее заживления и ухудшало общее состояние крыс. Ни у одного из животных опытных групп нагноения раны визуально не наблюдали. Таким образом, ежедневное применение гидрогеля с поли (дигидроксифени-лен)тиосульфонатом натрия в спектре доз 10-20 мг стимулирует заживление ожоговой раны более выражено, чем применение препарата сравнения «депантенол». При этом нанесение на ожоговую поверхность 1,5 см гидрогеля (15 мг лекарственного вещества) вызывает заживление ожога в 1,4 раза быстрее, чем при нанесении 1 см ЛФ (10 мг лекарственного вещества). Значения скорости эпителизации в опытных группах при нанесении 1,5 см и 2 см гидрогеля с поли(дигидроксифенилен) тиосульфонатом натрия достоверно между собой не отличались. Следовательно, для стимуляции заживления термического ожога достаточно нанесения 1,5 см гидрогеля с содержанием 15 мг поли (дигидрок-сифенилен) тиосульфоната натрия. Выявленное противоожоговое действие гидрогеля, вероятно, связано с антиоксидантной и противовоспалительной активностью поли (дигидроксифенилен) тиосульфоната натрия (гипоксена) [10]. Выводы 1. Сконструированный на основе пленкообразователя натрия карбоксиме-тилцеллюлозы гидрогель с натрия по ли(дигидроксифенилен)тиосульфонатом проявляет противоожоговую активность в спектре доз 10-20 мг, способствуя уменьшению площади ожоговой раны и увеличению скорости её эпителизации. 2. Ежедневное применение 1,5-2 см гидрогеля (15-20 мг натрия поли(дигид-роксифенилен)тиосульфоната) приводит к полному заживлению раны на 16 сутки после моделирования термического ожога (в контрольной группе на 29 сутки, в группе сравнения на 26 сутки эксперимента).

References

Supplementary files